El pH en la vida cotidiana y en el medio ambiente
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Este documento trata sobre el pH en la vida cotidiana, los alimentos y el medio ambiente. Explica conceptos básicos como ácidos, bases, pH y su importancia en fluidos corporales, alimentos, suelos y medio ambiente. También describe procesos como la formación de la cal, el jabón y la lluvia ácida, así como sus efectos.
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El pH en la vida cotidiana y en el medio ambiente
- 1. 1 El pH en la vida cotidiana, en los alimentos y en el medio ambiente Alberto Navarro Izquierdo
- 2. 2 CONTENIDOS Generalidades Acidos y bases en la vida cotidiana en la historia la cal el jabón y la sosa cáustica el dióxido de carbono pH y acidez de los alimentos el vinagre, los aceites acidez de estómago Sangre, sudor y lágrimas. Medios tamponados Lluvia ácida pH de los suelos Flora de Tres Cantos y de Guadalix Río Tinto HISTORIA
- 3. 3 “Ácidos típicos” Tienen un sabor ácido. El vinagre debe su sabor al ácido acético. Las frutas cítricas contienen ácido cítrico Reaccionan con ciertos metales para producir hidrógeno gas Reaccionan con carbonatos y bicarbonatos para producir dióxido de carbono gas Tienen un sabor amargo, Tacto jabonoso. Muchos jabones contienen bases “Bases (o álcalis) típicas” sosa cáustica, sosa Solvay, amoniaco, … agua fuerte, ácido sulfúrico,…
- 4. 4 Un ácido de Brønsted es un donante de protones (H+) Una base de Brønsted es un receptor de protones (H+) ácido 1 base conjugada 1 base 2 ácido conjugado 2 Pares ácido-base conjugados
- 5. 5 El pH: una medida de la acidez pH = -log [H+] La disolución es [H+] = [OH-]neutra [H+] = 1 x 10-7pH = 7 [H+] > [OH-]ácida [H+] > 1 x 10-7 pH < 7 [H+] < [OH-]básica [H+] < 1 x 10-7 pH > 7 @ 25 ºC y 1 atm pH [H+]
- 7. 7 1,0 – 2,0Jugo gástrico del estómago -0,5“Agua fuerte” 12,8Lechada de cal 13,5Limpiahornos 11-14Lejía de hipoclorito sódico 14-15Desatacador tuberías -1Acido de batería plomo (d = 1,25 g /mL) 7,0Agua pura 7,5 - 8,4Agua de mar >15Sosa cáustica saturada (1110 g/L H2O @ 20 ºC) 11,5Amoniaco doméstico 4,5 – 7,4Fluidos corporales 5,5Agua pura expuesta al aire 2,4 -3,5Zumo de limón, naranja y vinagre -1,1Acido clorhídrico fumante (452 g/Lds) pHFLUIDO BASICO ACIDO NEUTRO
- 8. 8 El pH se mide con el pHmetro
- 9. 9 El pH se mide con indicadores coloreados…
- 10. 10 pH Disoluciones con extractos de col roja (lombarda) El pH se mide con indicadores coloreados…
- 11. 11 Indicadores ácido-base Algunos indicadores ácido-base comunes Color Indicador En medio ácido En medio básico Intervalo de pH* Azul de timol Rojo Amarillo Azul de bromofenol Amarillo Azul púrpura Naranja de metilo Anaranjado Amarillo Rojo de metilo Rojo Amarillo Azul de clorofenol Amarillo Rojo Azul de bromotimol Amarillo Azul Rojo de cresol Amarillo Rojo Fenolftaleína Incoloro Rosa intenso Intervalo de viraje: pKa,ind ± 1
- 12. 12 calx (latín) CAL, es un álcali álcali (del árabe: al-Qaly: sosa, ceniza) álcali→ → +PIEDRA CALIZA CALOR + CAL VIVA DIOXIDO DE CARBONO →→
- 13. 13 HORNOS DE CAL DE GUADALIX (2013)
- 15. 15 “Una de cal y otra de arena” USOS DE LA CAL: ARGAMASA Elevado tiempo de fraguado
- 16. 16 Teatro griego en Taormina (~ 240 a. C.)
- 17. 17 Çatalhöyük (Anatolia, Turquía), 7500 a 5700 a. C.
- 18. 18 INHUMACIÓN ASÉPTICA DE CADÁVERES Ambrona 3800 a. C. 7,24 km
- 19. 19 INHUMACIÓN ASÉPTICA DE CADÁVERES SUPERFICIAL-AGRICOLA COSTRA DE CAL CENIZA ARQUEOLOGICO INFRATUMULAR INHUMACIONES Y AJUARES BASAL-ALUVIAL hasta 50 cm
- 20. 20 USOS DE LA CAL NO JABON Eliminación de vapores ácidos Acondicionamiento de aguas Acondicionamiento de suelos Reactivo industrial Dsfdf
- 22. 22 EL JABÓN pH de la piel 5,5 ácido láctico del sudor marca marcapH pH
- 23. 23 →+GRASA +CENIZA VEGETAL JABON GLICERINA 239582310 aceite colza 0107821100 aceite oliva 0171500054 aceite laurel 0212381646 aceite palma 027391848 aceite coco 1235232840sebo C18 triinsa- turado C18 diinsa- turado C18 monoinsa -turado C18 satura C16 satura C14 satura C12 satura GRASA ácido linolénico ácido linoleico ácido oleico ácido esteárico ácido palmítico ácido mirístico ácido láurico JABON: sal sódica/potásica de los ácidos grasos
- 24. 24 “HACER LA COLADA” - Lejía en que se cuela la ropa - Ropa colada - Lavado de ropa sucia de una casa - Ropa lavada Lebrillo o coción CENIZAS DE MADERA Colada:
- 25. 25 HISTORIA DEL JABÓN saipon (germánico) sapo (latín) JABON +GRASA + CENIZA VEGETAL (sosa y potasa cáusticas) JABON GLICERINA → → → SAL COMUN SOSA CAUSTICA→ SAL COMUN CARBONATO SODICO SOSA CAUSTICA→ → GLAUBERITA CARBONATO SODICO SOSA CAUSTICA→→
- 27. 27 EL DIOXIDO DE CARBONO (CO2)ppm 400 375 350 325 1960 1980 2000 Año 400 ppm = 0,04 %
- 28. 28Templo griego inacabado de Segesta (420 a, C,) en Sicilia →+ ROCA CALIZA: CARBONATO CALCICO Insoluble 0,013 g/L DIOXIDO DE CARBONO (aire) BICARBONATO CALCICO Soluble 166 g/L →
- 29. 29 B
- 30. 30 Cenote X-Keken en Yucatán
- 31. 31 COMO SE FORMA UN CASCARÓN Ca2+(aq) + CO3 2-(aq) CaCO3(s) H2CO3(aq) H+(aq) + HCO3 -(aq) HCO3 -(aq) H+(aq) + CO3 2-(aq) CO2(g) + H2O (l) H2CO3(aq) anhidrasa carbónica Anhidrasa carbónica: encima que acelera la formación de H2CO3 Presente en los animales y en los vegetales Contiene Zn. La de las diatomeas contiene Cd
- 32. 32 7,4Lágrimas 3,0Vinagre 3,317up 6,2 – 7,4Saliva 5,5Agua pura expuesta al aire y piel 4,5Sudor (ácido láctico) 5Café negro 7,0Agua pura 7,5 - 8,4Agua de mar 7,35 - 7,45Sangre 6,0 – 7,4Leche 4,8 – 7,5Orina 3,5Zumo de naranja 2,46CocaCola (contiene H3PO4 y citrato) 2,4Zumo de limón 1,0 – 2,0Jugo gástrico del estómago pHFLUIDO BASICO ACIDO NEUTRO pH de fluidos corporales y alimentos
- 34. 34 15↑ 64791113,57,5Linaza 23↑ 93258586Colza 5905945,33011Girasol 50758242516Soja 3203246,54820Cacahuete 10010404050Palma 12,51,51472↑ 7214Oliva 58159282813Maíz 2036691Coco Ácido linolénico (ω-6) Ácido linoleico (ω-3) Total poli- insat Ácido oleico (ω-9) Total mono- insat % ácidos grasos poliinsaturados % ácidos grasos monoinsaturados% ácidos grasos saturados TIPO ACEITES VEGETALES ACEITES - ácidos grasos Saturados: palmítico (C16), esteárico (C18) Monoinsaturados: oleico (C18), miristoleico (C14)…. Poliinsaturados: linoleico (C18,2), linolénico (C18,3)…
- 35. 35 EL BALANCE DEL pH EN EL ESTÓMAGO NaHCO3(ac) + HCl(ac) NaCl(ac) + H2O(l) + CO2(g) Mg(OH)2(s) + 2HCl(ac) MgCl2(ac) + 2H2O(l) Comida Membrana mucosa A los intestinos (transporte activo) ANTIÁCIDOS COMERCIALES Nombre Ingredientes activos . Alka-2, Tums Carbonato cálcico Alka-Seltzer Aspirina, bicarbonato sódico, ácido cítrico Bufferin Aspirina, carbonato magnésico, glicinato alumínico Aspirina Bufer Aspirina, carbonato magnésico, glicinato de hidroxialuminio Leche de magnesia Hidróxido magnésico Rolaids Dihidroxi aluminio carbonato sódico pH = 1
- 36. 36 El ph de la sangre de las personas oscila entre 7,36-7,44. Fuera de ese intervalo se produce enfermedad de acidosis o de alcalosis. ¿Cómo regula el organismo el pH?
- 37. 37 Mantenimiento del pH de la sangre: 7,36-7,44 16.3 Capilar sanguíneo Plasma Eritrocito Tejidos CA: anhidrasa carbónica Capilar sanguíneo Plasma Eritrocito Pulmones Tamponamiento de sangre,…
- 39. 39 INFLUJO EN LOS EQUILIBRIOS VARIABLE UNIVERSAL
- 40. 40 ACIDO + BASE SAL + AGUA +ACIDO CLORHIDRICO SOSA CAUSTICA + AGUA SAL COMUN → →
- 41. 41 pH del agua de lluvia El pH del agua de lluvia típicamente oscila entre 5,0-5,6, por la presencia de dióxido de carbono Cuando las nubes pasan por zonas contaminadas el pH puede llegar a 3,8 por la presencia de ácido sulfúrico y ácido nítrico In the past 20 years the concentrations of nitric and sulfuric acid has decreased in presence of rainwater, which may be due to the significant increase in ammonium (most likely as ammonia from livestock production), which acts as a buffer in acid rain and raises the pH
- 42. 42 LLUVIA ACIDA: CAUSAS NATURALES NOx
- 43. 43 LLUVIA ACIDA: CAUSAS NATURALES NOx
- 44. 44 LLUVIA ACIDA: CAUSAS NATURALES SOx
- 45. 45 LLUVIA ACIDA: CAUSAS NATURALES SOx
- 46. 46 LLUVIA ACIDA: CAUSAS ANTROPOGENICAS NOx
- 47. 47REMEDIO: CAL LLUVIA ACIDA: CAUSAS ANTROPOGENICAS
- 48. 48 EFECTOS SOBRE LA FLORA, SUELO Y AGUAS Daño directo a las hojas, corteza y raíces Mata microorganismos del suelo Libera metales que pasan al subsuelo Percolación / lixiviación de nutrientes Acidificación y aumento de nutrientes y metales de los ríos y lagos. Posible eutrofización y oligotrofización de los mismos
- 50. 50 LLUVIA ACIDA: EFECTOS RANAS SALAMANDRAS pH que pueden tolerar CANGREJOS ALMEJASALMEJAS CARACOLES INSECTOS PERCAS LUBINAS TRUCHASTRUCHAS
- 53. 53 INFLUENCIA DEL SUELO EN LA VEGETACION ESCLEROFILA DEL MUNICIPIO DE GUADALIX Y TRES CANTOS
- 54. 54 CONDICIONANTES DE LA VEGETACION CLIMATICOS Iluminación Pluviosidad Humedad relativa Temperatura SUELO Sustrato geológico Profundidad y madurez Interacción humana altitud latitud longitud
- 55. 55 Calcófila o calcícola y basófila pH > 7 Silicófila o acidófila pH < 7 Sálica Halófila Sulfúrica-tiónica Arenófila
- 57. 57 Disponibilidad de nutrientes según el pH
- 58. 58 Disponibilidad de hierro (III) según el pH CANTIDAD RELATIVA 100 billones 1 billón 10.000 millones 100 millones 1 millón 10000 100 1 pH
- 59. 59 Cuenca de Madrid Piedemonte del Cerro San Pedro y Cuerda Larga TRES CANTOS 670 a 782 m s.n.m. GUADALIX 830 a 900 m s.n.m.
- 60. 60 NIVELES EVOLUTIVOS Y SOBRECARGAS DEL SUELO SIGLAS: DOMINIOS FORESTALES (MAPA FORESTAL DE ESPAÑA, ESCALA 1:200 000, (2000)) Guadalix Tres Cantos esclerófilo subesclerófilo CSP
- 61. 61 CONSIDERACIONES GENERALES GUADALIX Altitud 830 a 900 m s,n,m, (Retiro 667 m) Temperatura 12,4 ºC (Retiro 13,9 ºC) Precipitación 692 mm (Retiro 438 mm) Piso mesomediterráneo Ombroclima subhúmedo Suelos poco profundos, sustratos compactos Terrenos muy modificados por la ocupación humana (desde los romanos): deforestación para hogares, construcción, pastoreo, fabricación de cal, canteras, urbanizaciones, embalse de El Vellón o Pedrezuela,,,,
- 62. 62 MAPA GEOLOGICO 1:50.000 G calizas, gravas y arenas gneises glandulares granitos esquistos y paragneises leucogneises calizas CSP
- 63. 63 ZONAS EXPLORADAS calizas, gravas y arenas calizas dolomíticas
- 64. 64 MATERIALES pH metro portátil marca RADIOMETER, modelo PHM80 Tampones de pH 4,00 y 7,00 de marca Scharlau Agua destilada Viales para medida de pH Medidas de pH METODO Calibración del pH metro con los tampones Aclarado del electrodo con agua destilada Obtención de la muestra de suelo a 30 cm de profundidad Agitación con agua destilada Estabilización y medida del pH RESULTADOS Suelos de origen gneísico: 5,2 Suelos de origen calizo-dolomítico: 8,9
- 65. 65 Medidas de pH
- 66. 66 PREFIEREN SUELOS CALIZOS Asparagus acutifolius, esparraguera triguera Lonicera xylosteum, cerecillo, sangueña ¿Bupleurum gibraltarium?, cuchilleja ESPECIES SOBRE TODOS LOS SUELOS INDIFERENTES AL TIPO DE SUELO Crataegus monogyna, majuelo* Daphne gnidium, torvisco Juniperus oxycedrus, enebro de la miera * Prunus spinosa, endrino Quercus ilex subsp, ballota, encina* Quercus faginea, quejigo * Rosa pouzinii, rosal bravío o perruno Rubus ulmiflorus, zarza, zarzamora G, López González (2001): “Los árboles y arbustos de la Península Ibérica e Islas Baleares”, Ed, Mundi-Prensa PREFIEREN SUELOS ACIDOS Cytisus scoparius, retama negra o de las escobas
- 67. 67 ESPECIES SOBRE TODOS LOS SUELOS sangueña esparraguera triguera
- 68. 68 ESPECIES SOBRE TODOS LOS SUELOS retama negra
- 69. 69 ESPECIES SOBRE TODOS LOS SUELOS majuelo
- 70. 70 ESPECIES SOBRE TODOS LOS SUELOS endrino
- 71. 71 ESPECIES SOBRE TODOS LOS SUELOS enebro
- 72. 72 ESPECIES SOBRE TODOS LOS SUELOS zarzamora
- 73. 73 ESPECIES SOBRE GNEISES Y GRANITOS PREFIERFEN O NECESITAN SUELOS ACIDOS Cytisus multiflorus, escoba blanca, marihuela Lavandula pedunculata, cantueso Quercus pyrenaica, roble melojo, rebollo, tozo, marojo* Santolina rosmarinifolia, botonera, manzanilla amarga Thymus mastichina, tomillo blanco INDIFERENTES AL TIPO DE SUELO Retama sphaerocarpa, retama común
- 74. 74 retama blanca ESPECIES SOBRE GNEISES Y GRANITOS retama blanca cantueso rebollo
- 75. 75 ESPECIES SOBRE GNEISES Y GRANITOS retama botonera
- 76. 76 tomillo blanco ESPECIES SOBRE GNEISES Y GRANITOS
- 77. 77 PREFIEREN O NECESITAN SUELOS CALIZOS Acer monspessulanum, arce de Montpellier, afre* Artemisia campestris, escobilla parda, abrótano… Genista scorpius, aliaga Lavandula latifolia, espliego Lithodora fruticosa, hierba de las siete sangrías, asperón Rhamnus lycioides, espino negro Santolina chamaecyparissus, abrótano hembra, manzanilla basta Teucrium capitatum, zamarrilla, tomillo macho Thymus vulgaris, tomillo común, tomillo rojo ESPECIES SOBRE CALIZAS DOLOMITICAS INDIFERENTES AL SUELO Lonicera ¿etrusca?, madreselva Thymus zygis, tomillo salsero o aceitunero http://www,plantasyhongos,es/angiospermas/Lavandula,htm
- 78. 78 aulagar ESPECIES SOBRE CALIZAS DOLOMITICAS aliaga
- 79. 79 ESPECIES SOBRE CALIZAS DOLOMITICAS espino negro espliego
- 80. 80 ESPECIES SOBRE CALIZAS DOLOMITICAS escobilla parda, abrótano macho abrótano hembra o labrado manzanilla basta o amarga
- 81. 81 ESPECIES SOBRE CALIZAS DOLOMITICAS tomillo común siete sangrías, asperón
- 82. 82 ESPECIES SOBRE CALIZAS DOLOMITICAS arce de Montpellier
- 83. 83 SOLO SE HA NECESITADO UNOS 12.400 AÑOS PARA QUE OCURRIERA ESTA ADAPTACION ECOLOGICA A LOS SUELOS, ANTES, DURANTE LA ULTIMA GLACIACION, TODO ERA DIFERENTE
- 84. 84 RIO TINTO (Huelva) Longitud: unos 100 km
- 85. 85 RIO TINTO Fotografía de Julio Segura
- 86. 86 RIO TINTO Fotografía de Julio Segura
- 87. 87 + + PIRITA (disulfuro ferroso) AGUA RIO TINTO: generación de la acidez y del color OXIGENO del aire ACIDO SULFURICO disuelto pH: 1,2 – 2,7 SULFATO FERRICO disuelto color pardo rojizo + oxidación microbiológica por bacterias
- 88. 88 RIO TINTO Fotografía de Julio Segura
- 89. 89 RIO TINTO Fotografía de Julio Segura